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角蛋白关联蛋白(keratin-associated proteins,KAPs)是决定羊毛品质的重要结构蛋白,由KRTAP家族基因编码。该家族基因的变异和表达调控与羊毛性状存在相关,但对该家族基因的研究还十分有限。人类KRTAP家族基因成员已发现88个,在绵羊上仅27个。为了挖掘该家族新基因并解析其对羊毛性状的影响,本研究以美利奴羊(Merino)与南丘羊(Southdown)的杂种后代和新西兰罗姆尼羊(Romney)为研究对象,以其他物种已知KRTAP家族基因为参考,采用基因组分析、同源性搜索和进化分析方法,从绵羊基因组数据中初步筛选疑似基因,进而扩增测序,分析确定绵羊中的新基因。采用PCR-SSCP和测序方法,筛查新基因的SNPs,比较基因变异在2个类群间的差异,分析SNPs与羊毛性状的相关性。主要结果如下:(1)鉴定出绵羊KRTAP22-1、KRTAP22-2、KRTAP21-1、KRTAP21-2和KRTAP26-1共五个KRTAPs新成员。这五个新基因定位于绵羊1号染色体上,位于KRTAP8-2和KRTAP24-1之间。(2)在390只美利奴杂种羊和75只新西兰罗姆尼羊中,绵羊KRTAP22-1基因检测到2个SNPs位点构成3个等位基因(A-C)。在新西兰罗姆尼羊群体中B为优势等位基因(81.3%),而在美利奴杂种羊群其中A为优势等位基因(51.8%)。对390份美利奴杂种羊样品进行的相关性分析表明,等位基因B存在与较高的净毛率(Wool Yield,Yield)和较低的平均羊毛卷曲率(Mean fibre curvature,MFC)相关。BB型和AB型绵羊的Yield较AA型高(P<0.05)。在育种时,若以提高Yield或降低MFC为目标,KRTAP22-1基因可作为其分子标记基因。(3)在美利奴杂种羊和新西兰罗姆尼羊群体中未检测到绵羊KRTAP22-2基因变异。但在80只柴达木黑山羊、子午岭黑山羊、河西绒山羊和内蒙古绒山羊中,检测到KRTAP22-2存在3个SNPs和一处6bp长度变异构成3个等位基因(A-C),其中一个为非同义突变,导致精氨酸变为甘氨酸。等位基因C存在一个6bp的插入,插入精氨酸和半胱氨酸2个氨基酸。AA和AB为优势基因型,A为优势等位基因。KRTAP22-2基因在绵山羊中的多态性存在较大差异,这可能与该基因在两个物种中受到的选择不同有关。(4)在363只美利奴杂种绵羊中,KRTAP21-1基因共检测到7个SNPs形成6个等位基因(A-F),其中3个SNPs为非同义突变。对这363份样品中基因型频率较高的AA和AC进行相关性分析,只有Yield在两种基因型的绵羊间略有差异,但不显著。其他等位基因对羊毛性状的影响,还有待进一步研究。(5)在389只美利奴杂种羊中,检测到KRTAP21-2基因4个SNPs形成5种基因型(A-E),其中1个为非同义突变。KRTAP21-2基因变异与平均羊毛长度(Mean staple length,MSL)、纤维直径变异系数(Fibre diameter standard deviation,FDSD)和刺感指数(Prickle factor,PF)3个性状相关。基因型为AC的羔羊MSL比CE的要大(P<0.05)。基因型为CE的羔羊比CC和BC的羔羊有较高的FDSD(P<0.05)。基因型为CE羔羊的PF较CC和BC的羔羊高(P<0.05)。在等位基因存在缺失分析中,等位基因E存在会引起MSL的降低。多变量模型分析时,等位基因A引入分析时,E对MSL的影响依旧显著(P<0.05)。等位基因E在编码区发生了氨基酸变异,该等位基因存在会降低羊毛的MSL。可见,受该基因影响最大的羊毛性状是MSL。在育种时,若以提高MSL为目标,KRTAP21-2基因可作为其分子标记基因。(6)在383只美利奴杂种羊和94只新西兰罗姆尼羊中,检测到KRTAP26-1存在7个SNPs形成的4个等位基因,有2个为非同义突变引起了氨基酸的改变。在美利奴杂种羊中各等位基因的频率为A:49.6%、B:25.7%、C:23.0%和D:1.7%,而在新西兰罗姆尼羊中分别为A:40.4%、B:47.3%、C:0.5%和D:11.7%。绵羊KRTAP26-1的变异与一系列羊毛性状相关,包括Yield、平均纤维直径(Mean fibre diameter,MFD)、FDSD、MSL、MFC和PF。然而最大、最持久的影响是对MFD、FDSD、MSL和PF4个性状。含有等位基因C的绵羊表现为较低的MFD、FDSD和PF,和较高的Yield和MSL。含有等位基因B的绵羊表现为较高的MFD、MFC和PF。基因型为AB和BB绵羊的MFD高于基因型AC和BC(P<0.01)。基因型为AA、AB和BB的绵羊具有比AC和BC型更高的FDSD(P<0.05)。基因型为AC和BC的绵羊具有比AB和BB型高6%以上的MSL(P<0.05)。对于PF,基因型为AB和BB的绵羊具有比AC和BC型更高的PF(P<0.01)。提示,在育种工作中,若提高等位基因C和降低B在绵羊群体中的含量,可改良细度相关性状。(7)在383只美利奴杂种羊和48只罗姆尼羊中,共检测到绵羊KRTAP6-3基因存在7种基因型,包含5个SNPs位点和2处45bp的缺失突变。45bp的突变发生在一段核苷酸重复序列上,等位基因G缺失了前一个重复单元,而等位基因C缺失了后一个重复单元。基因型为AB羔羊的MFD、FDSD和PF高于基因型为AA和AG的羔羊(P<0.001)。基因型为AA羔羊的MFD、FDSD和PF高于基因型为AG的羔羊(P<0.001)。含有等位基因G的绵羊的羊毛MFD、FDSD和PF下降显著,而这三个性状值的降低符合羊毛市场需求。因此,在育种中若以上述3个性状改良为目标,KRTAP6-3可以作为分子标记基因。综上所述,绵羊KRTAP22-1,KRTAP21-2,KRTAP26-1和KRTAP6-3四个基因的变异与羊毛性状相关,可作为羊毛性状分子标记候选基因利用。